JP2013164982A - 巻回型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体が、電池ケース内に収納された巻回型電池において、正極と負極との間で生じる短絡をより確実に防止可能なセパレータの構成を得る。
【解決手段】巻回型電池は、それぞれ帯状に形成された正極（３１）、負極（３２）及びセパレータ（３３）を重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体と、電極体を内部に収納する電池ケースとを備える。セパレータ（３３）は、短手方向に折り畳まれている。正極（３１）または負極（３２）は、セパレータ（３３）によって挟み込まれることにより覆われている。
【選択図】図４

Description

本発明は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体が、電池ケース内に収納された巻回型電池に関する。

従来より、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を、電池ケース内に収納することによって構成される巻回型電池が知られている。このような巻回型電池では、例えば特許文献１に開示されるように、正極と負極との間に、正極と電極との間で短絡が生じるのを防止するためのセパレータが配置されている。

特開２０１１−１８１４９３号公報

ところで、前記特許文献１の構成のように、正極と負極との間にセパレータを配置する場合、通常、２枚のセパレータを使用する。このように２枚のセパレータを使用する場合には、該セパレータの熱収縮によって正極及び負極が露出したり、該セパレータに対して正極及び負極が移動して該セパレータから突出したりする可能性がある。そうすると、電池ケース内で正極と負極とが短絡を生じる可能性がある。すなわち、２枚のセパレータを用いると、セパレータの熱収縮の影響、及び、該セパレータに対する正極及び負極の移動の影響が、それぞれ顕著に出やすい。

そのため、本発明の目的は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体が、電池ケース内に収納された巻回型電池において、正極と負極との間で生じる短絡をより確実に防止可能なセパレータの構成を得ることにある。

本発明の一実施形態に係る巻回型電池は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体と、前記電極体を内部に収納する電池ケースとを備え、前記セパレータは、短手方向に折り畳まれていて、前記正極または前記負極は、前記セパレータによって挟み込まれることにより、前記セパレータによって覆われる（第１の構成）。

以上の構成では、電極体において、正極または負極が、折り畳まれたセパレータ内に配置されるため、該セパレータ内に位置する正極または負極は、セパレータの折曲部分から突出しない。これにより、正極及び負極がセパレータから突出して、短絡を生じるのを防止できる。

前記第１の構成において、前記セパレータは、折り畳んだ際に形成される折曲部分が前記電池ケースの底側に位置するように、該電池ケース内に配置されるのが好ましい（第２の構成）。

これにより、折り畳まれたセパレータ内に配置される正極または負極が、電池ケースの底側に突出するのを防止できる。したがって、電池ケースの底側に衝撃を受けた場合でも、正極及び負極がセパレータから突出して短絡を生じるのを防止できる。

しかも、正極及び負極が、金属箔製の集電体の表面に活物質を含有する活物質層が形成された構成の場合、折り畳まれたセパレータ内に配置される正極または負極から活物質層の一部が脱落しても、脱落した活物質層はセパレータの折曲部分によって受け止められる。これにより、脱落した活物質層によって、電池ケース内で短絡が発生するのを防止できる。

前記第１の構成において、前記セパレータは、折り畳んだ際に形成される折曲部分が前記電池ケースの上側に位置するように、該電池ケース内に配置されるのが好ましい（第３の構成）。

こうすることで、セパレータの熱収縮によって正極と負極とが接触しやすい電池ケースの上側において、セパレータから正極または負極が突出するのを防止できる。これにより、セパレータの熱収縮によって、正極と負極との間で短絡が生じるのを防止できる。なお、セパレータの電池ケース底面側は、一般的に、テープ等によって纏められるため、セパレータが熱収縮を生じても、正極と負極とが接触する可能性は低い。

前記第２または第３の構成において、前記折り畳まれたセパレータ内には、前記負極が配置されるのが好ましい（第４の構成）。

一般的に、リチウムイオン電池の場合、リチウムの析出による短絡防止等の目的で、正極に対して負極が必ず対向するように配置される。そのため、帯状の負極の幅（巻回方向に対して直交する方向の寸法）は、帯状の正極の幅よりも大きくなる。このような構成の正極及び負極を有する巻回型電池において、上述の構成のように、折り畳んだセパレータ内に負極を配置することで、正極と負極との接触をより確実に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る巻回型電池によれば、帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより構成される巻回体において、セパレータを短手方向に折り畳んで、その間に正極または負極を配置した。これにより、セパレータ内に配置された正極または負極が、該セパレータの折曲部分側で突出するのを防止できる。

図１は、本発明の実施形態１に係る巻回型電池の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、セパレータと正極及び負極との配置を示す平面図である。 図４は、セパレータに対して正極及び負極を重ね合わせる様子を示す図である。 図５は、電極体の概略構成を示す斜視図である。 図６は、実施形態２に係る巻回型電池の図４相当図である。 図７は、実施形態２に係る巻回型電池の図３相当図である。 図８は、実施形態３に係る巻回型電池の概略構成を示す断面図である。 図９は、実施形態３に係る巻回型電池の図４相当図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

＜実施形態１＞
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る巻回型電池１の概略構成を示す斜視図である。この巻回型電池１は、有底筒状の外装缶１０と、該外装缶１０の開口を覆う蓋板２０と、該外装缶１０内に収納される電極体３０とを備えている。外装缶１０に蓋板２０を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース２が構成される。なお、この電池ケース２内には、電極体３０以外に、非水電解液（以下、単に電解液という）も封入されている。

外装缶１０は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板２０とともに電池ケース２を構成する。外装缶１０は、図１に示すように、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面１１を有する有底筒状の部材である。詳しくは、外装缶１０は、底面１１と、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁１２とを備えている。すなわち、外装缶１０は、底面１１の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底面１１の長辺方向に対応する幅方向よりも小さくなる（例えば、厚みが幅の１／１０程度になる）ように、扁平形状に形成されている。また、この外装缶１０は、後述するように正極リード３４に接続される蓋板２０と接合されているため、巻回型電池１の正極端子も兼ねている。

蓋板２０は、外装缶１０の開口部を覆うように、該外装缶１０の開口部に溶接によって接合されている。これにより、蓋板２０によって、電池ケース２の上面が形成される。蓋板２０は、外装缶１０と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、該外装缶１０の開口部の内側に嵌合可能なように長方形の短辺側が円弧状に形成されている。また、蓋板２０には、その長手方向の中央部分に貫通孔が形成されている。この貫通孔内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング２１及びステンレス鋼製の負極端子２２が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子２２が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング２１が前記貫通孔の周縁部に嵌合されている。負極端子２２は、円柱状の軸部の両端に平面部がそれぞれ一体形成された構成を有している。負極端子２２は、平面部が外部に露出する一方、該軸部が絶縁パッキング２１内に位置付けられるように、該絶縁パッキング２１に対して配置されている。この負極端子２２には、ステンレス鋼製のリード板２７が接続されている。これにより、負極端子２２は、リード板２７及び後述する負極リード３５を介して、電極体３０の負極３２に電気的に接続されている。なお、リード板２７と絶縁パッキング２１との間には、絶縁体２６が配置されている。

蓋板２０に取り付けられた負極端子２２と、電極体３０との間には、絶縁板３６が配置されている。この絶縁板３６によって、負極端子２２と電極体３０との間で短絡が生じるのを防止できる。

蓋板２０には、負極端子２２と並んで電解液の注入口２４が形成されている。注入口２４は、平面視で略円形状に形成されている。また、注入口２４は、蓋板２０の厚み方向に径が２段階で変化するように小径部及び大径部を有している。この注入口２４は、該注入口２４の径の変化に対応して段状に形成された封止栓２５によって封止されている。そして、封止栓２５と注入口２４の周縁部との間に隙間が生じないように、該封止栓２５の大径部側の外周部と注入口２４の周縁部とはレーザー溶接によって接合されている。

（電極体）
電極体３０は、図３及び図４に示すように、それぞれ帯状に形成された正極３１及び負極３２を、両者の間及び該負極３２の下側にセパレータ３３がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態で、図５に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体３０は、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。すなわち、電極体３０は、軸方向に延びる円柱状の巻回体を押し潰して扁平状にすることにより得られる。

ここで、図２では、電極体３０の外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図２では電極体３０の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体３０の内周側にも正極３１、負極３２及びセパレータ３３が存在する。

正極３１は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極３１は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２などのリチウムコバルト酸化物やＬｉＭｎ_２Ｏ_４などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ_２などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、１種類の物質のみを用いてもよいし、２種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。

負極３２は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極３２は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料（黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など）を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。

すなわち、正極３１及び負極３２は、図３及び図４に示すように、金属製の帯状の集電体における長手方向一方側の端部以外に、活物質層を設けることによって形成される。図３には正極３１のみを示しており、図中の斜線部分は正極３１において正極活物質層を設けた部分である。

また、図３及び図４に示すように、電極体３０の正極３１には、正極活物質層が形成されていない部分（図中の白部分）に正極リード３４が接続されている。一方、図４に示すように、負極３２には、負極活物質層が形成されていない部分に負極リード３５が接続されている。正極リード３４及び負極リード３５は、帯状の正極３１及び負極３２に対して、それらの短手方向に延びるように接続されている。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５は、正極３１及び負極３２の短手方向外方に向かって引き出されている。図２に示すように、正極リード３４の先端側は、蓋板２０に接続されている。一方、負極リード３５の先端側は、既述のリード板２７を介して負極端子２２に接続されている。

本実施形態では、負極３２は、負極活物質層が設けられた領域が、正極３１において正極活物質層が設けられた領域よりも大きい面積を有する。

セパレータ３３は、例えばポリオレフィンなどの樹脂材料からなる多孔質フィルムである。図３及び図４に示すように、セパレータ３３は、正極３１及び負極３２と同様、帯状に形成されている。また、セパレータ３３は、図４に示すように、短手方向の中央部分で２つに折り畳まれている。これにより、折り畳まれたセパレータ３３の長辺側には、長手方向に延びる折曲部分３３ａが形成される。短手方向に半分に折り畳まれた後のセパレータ３３は、図３及び図４に示すように、正極３１及び負極３２よりも大きい面積を有する。

図４に示すように、短手方向に折り畳まれたセパレータ３３内には、負極３２が配置される。すなわち、セパレータ３３は、短手方向に半分に折り畳まれた状態で、正極３１よりもサイズが大きい負極３２を覆うような大きさを有する。これにより、セパレータ３３から負極３２が突出しないため、負極３２と正極３１との間で短絡が生じるのを防止できる。

しかも、負極３２を、短手方向に半分に折り畳まれたセパレータ３３内に配置することで、該負極３２は、セパレータ３３の折曲部分３３ａから突出しない。これにより、電池ケース２に衝撃が加わった場合でも、２枚のセパレータによって負極３２を挟み込む構成に比べて、セパレータ３３から負極３２を突出しにくくすることができる。

負極３２は、セパレータ３３の折曲部分３３ａとは反対側、すなわち、開口側に、負極リード３５が位置付けられるように、該セパレータ３３内に配置される。これにより、セパレータ３３の折曲部分３３ａと負極リード３５とが干渉するのを防止できる。

しかも、上述のようにセパレータ３３内に負極リード３５を配置することにより、電極体３０において、セパレータ３３の折曲部分３３ａは、電池ケース２の底面側（底側）に位置する（図２参照）。こうすることで、電池ケース２の底面に衝撃が加わった場合でも、セパレータ３３に対して負極３２が電池ケース２の底面側に突出するのを防止できる。

また、上述のように電池ケース２の底面側にセパレータ３３の折曲部分が位置することにより、負極３２の表面から負極活物質層の一部が脱落した場合でも、脱落した負極活物質層をセパレータ３３によって受け止めることができる。

正極３１及び負極３２は、セパレータ３３に対して、正極リード３４及び負極リード３５がセパレータ３３の長手方向の反対側にそれぞれ位置するように配置される。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５は、セパレータ３３の長手方向の反対側に位置付けられる。

なお、特に図示しないが、電極体３０の下側部分は、テープ等を巻回することによって一体化される。

（実施形態１の効果）
この実施形態では、帯状に形成されたセパレータ３３を短手方向に折り畳んで、その中に負極３２を配置している。これにより、セパレータ３３によって負極３２をより確実に覆うことができ、該負極３２と正極３１との間で短絡が生じるのを防止できる。しかも、セパレータ３３を短手方向に折り畳むことによって、負極３２は、セパレータ３３の折曲部分３３ａ側から突出しない。これにより、２枚のセパレータによって負極３２を挟み込む構成に比べて、正極３１と負極３２との間で短絡が生じるのをより確実に防止することができる。

また、セパレータ３３を短手方向に折り畳むことにより、折曲部分３３ａで負極３２が露出することはない。すなわち、２枚のセパレータの外周部分を溶着した場合には、未溶着の箇所や溶着強度の弱い箇所が存在する可能性があるため、負極３２が露出する可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、セパレータ３３を短手方向に折り畳むことにより、該セパレータ３３の折曲部分３３ａでの負極３２の露出をより確実に防止することができる。

さらに、セパレータ３３を短手方向に折り畳むことにより、該セパレータ３３が熱収縮した場合でも、折曲部分３３ａから負極３２が露出するのを防止できる。

また、セパレータ３３の折曲部分３３ａが電池ケース２の底面側に位置するように、該セパレータ３３を正極３１及び負極３２と重ね合わせることにより、電池ケース２の底面側から衝撃を受けた場合でも、負極３２が電池ケース２の底面側でセパレータ３３から突出するのを防止できる。しかも、負極３２の負極活物質層の一部が該負極３２から脱落した場合でも、脱落した負極活物質層をセパレータ３３によって受け止めることができる。これにより、負極３２から脱落した負極活物質層と正極の電池ケース２との間で短絡が生じるのを防止できる。

さらに、本実施形態のように、電池ケース２がアルミニウム合金製の場合には、正極３１よりも負極３２の方がサイズが大きくなるため、サイズの大きい負極３２を、折り畳んだセパレータ３３内に配置することによって、正極３１と負極３２との短絡の発生をより確実に防止できる。

＜実施形態２＞
図６及び図７に、実施形態２に係る巻回型電池の電極体を構成する正極３１、負極３２及びセパレータ３３の配置を示す。この実施形態では、セパレータ３３の折曲部分３３ａを電池ケース２の上面側（上側）に位置付ける点で実施形態１とは異なる。なお、以下の説明において、実施形態１と同様の構成及び機能を有する部分には実施形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

具体的には、図６及び図７に示すように、負極３２は、負極リード３５が短手方向に折り畳まれたセパレータ３３の折曲部分３３ａ側に位置するように、該セパレータ３３内に配置される。正極３１も、負極３２と同様、正極リード３４がセパレータ３３の折曲部分３３ａ側に位置するように、該セパレータ３３に対して重ね合わされる。

図７に示すように、正極３１及び負極３２は、平面視で、正極活物質層及び負極活物質層がそれぞれ形成された部分（図７中の斜線部分）がセパレータ３３と重なるように、該セパレータ３３に対して重ね合わされる。すなわち、正極３１及び負極３２において、正極活物質層及び負極活物質層がそれぞれ設けられていない部分（図７中の白い部分）は、セパレータ３３の長手方向の外方に突出している。正極３１及び負極３２は、実施形態１と同様、セパレータ３３に対して、正極リード３４及び負極リード３５がセパレータ３３の長手方向の反対側にそれぞれ位置するように配置される。

なお、本実施形態では、正極活物質層及び負極活物質層がそれぞれ設けられていない部分がセパレータ３３の長手方向外方に突出するように、正極３１及び負極３２を該セパレータ３３に対して配置している。しかしながら、セパレータ３３の折曲部分３３ａ側に正極リード３４及び負極リード３５が延びるように正極３１及び負極３２をセパレータ３３に対して配置可能な構成であれば、該折曲部分３３ａに負極リード３５が貫通可能な穴部またはスリットを設けるなど、他の構成であってもよい。

（実施形態２の効果）
この実施形態では、短手方向に折り畳まれたセパレータ３３を、その折曲部分３３ａが電池ケース２の上面側に位置するように配置している。これにより、セパレータ３３が熱収縮した場合に、正極３１と負極３２との間で短絡が生じるのをより確実に防止できる。すなわち、本実施形態のような構成の巻回型電池１の場合、電極体３０の底面側は、通常、テープ等によって纏められるため、セパレータ３３が熱収縮しても正極３１及び負極３２が露出する可能性は低い。これに対し、電極３０の上面側は、テープ等によって纏められていないため、セパレータ３３の熱収縮の影響を受けやすい。そのため、セパレータ３３の折曲部分３３ａを、電池ケース２の上面側に位置付けることにより、セパレータ３３が熱収縮した場合でも負極３２の露出を防止できる。これにより、電池ケース２の上面側において正極３１と負極３２との間で短絡が生じるのを防止できる。

＜実施形態３＞
図８に、実施形態３に係る巻回型電池５０の概略構成を示す。この実施形態では、巻回型電池の形状及び構成が実施形態１とは異なる。

具体的には、本実施形態に係る巻回型電池５０は、円柱状の電池である。この巻回型電池５０は、図８に示すように、有底円筒状の電池缶６０と、該電池缶６０の開口を覆う封口体７０と、該電池缶６０内に収納される電極体８０とを備えている。電池缶６０に封口体７０を取り付けることによって、内部に空間を有する円柱状の電池ケース５１が構成される。なお、この電池ケース５１内には、電極体８０以外に、非水電解液（以下、単に電解液という）も封入されている。

電池缶６０は、表面にニッケルメッキが施された鋼板またはステンレス鋼などの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。すなわち、電池缶６０は、円形状の底部６１と、円筒状の周壁部６２とが一体形成されている。この電池缶６０の底部６１には、電極体８０から延びる負極リード８５が接続されている。すなわち、本実施形態において、電池缶６０は、巻回型電池５０の負極端子として機能する。

電池缶６０の底部６１上には、絶縁体６５が配置されている。この絶縁体６５は、電池缶６０の底部６１と電極体８０との間に配置されていて、両者を電気的に絶縁している。これにより、電極体８０の正極８１が電池缶６０の底部６１と接触して短絡を生じるのを防止できる。なお、電池缶６０内には、電極体８０よりも開口側の位置に、絶縁体６６が配置されている。この絶縁体６６は、電極体８０と封口体７０とを電気的に絶縁している。

電池缶６０の周壁部６２の開口端部６２ａは、ガスケット９０を介して封口体７０にかしめられている。すなわち、封口体７０及びガスケット９０を電池缶６０の内方に配置した状態で、該電池缶６０の開口端部６２ａは、電池缶内方に向かって折り曲げられている。これにより、電池缶６０の開口側に、封口体７０が固定される。よって、この封口体７０によって、電池ケース５１の上面が形成される。

封口体７０は、正極端子としての端子板７１と、封口板７２と、防爆弁７３と、封口板７２と防爆弁７３との間に配置される絶縁パッキング７４とを備える。

端子板７１は、圧延鋼板の表面にニッケルメッキが施された材料からなり、外周側に円環状の鍔部７１ａを有する略ハット状に形成されている。すなわち、端子板７１の中央部分には、電池缶１０の外方側に向かって有底円筒状に膨出する凸部７１ｂが形成されている。なお、この凸部７１ｂには、複数のガス排出孔７１ｃが形成されている。

封口板７２は、アルミニウム製の部材であり、円盤状に形成されている。封口板７２には、中央部分に薄肉部７２ａが設けられているとともに、該薄肉部７２ａの周囲に、巻回型電池５０の内圧を防爆弁７３に作用させるための圧力導入口７２ｂが設けられている。

封口板７２には、電極体８０の正極８１に一方側が接続された正極リード８４が電気的に接続されている。後述するように、封口板７２の薄肉部７２ａには防爆弁７３の突出部７３ａが接続されている。また、図８に示すように、防爆弁７３と端子板７１とは電気的に接続されている。封口板７２及び防爆弁７３に電気的に接続された端子板７１は、巻回型電池５０の正極端子として機能する。

防爆弁７３は、アルミニウム製の部材であり、円盤状に形成されている。防爆弁７３の中央部分には、電池缶６０の内方側に向かって突出する突出部７３ａが設けられているとともに、該突出部７３ａの周囲には薄肉部７３ｂが設けられている。この突出部７３ａは、先端部分が封口板７２の薄肉部７２ａの上面に溶接されている。これにより、電池ケース５１の内圧が上昇すると、防爆弁７３の中央部分が電池缶６０の外方に向かって変形して、突出部７３ａと溶接された封口板７２の薄肉部７２ａが破断する。なお、突出部７３ａと封口板７２の薄肉部７２ａとの溶接が外れた場合には、防爆弁７３の薄肉部７３ｂが開裂する。

絶縁パッキング７４は、例えばポリプロピレン製の環状部材である。絶縁パッキング７４は、封口板７２の外周側と防爆弁７３の外周側との間に配置されている。絶縁パッキング７４は、封口板７２と防爆弁７３とを電気的に絶縁するとともに、電解液が漏れ出ないように両者と電池缶６０の周壁部６２との隙間を封止している。

端子板７１、封口板７２、防爆弁７３及び絶縁パッキング７４は、それらの外周側が、電池缶６０の周壁部６２の開口端部６２ａによって、かしめられている。端子板７１、封口板７２、防爆弁７３及び絶縁パッキング７４と、電池缶６０の周壁部６２の開口端部６２ａとの間には、ガスケット９０が配置される。

ガスケット９０は、例えばポリプロピレンなどの樹脂材料からなる円筒状の部材である。ガスケット９０は、端子板７１、封口板７２、防爆弁７３及び絶縁パッキング７４の外周側を覆うように配置される。ガスケット９０の外側には、電池缶６０の周壁部６２の開口端部６２ａが位置付けられる。すなわち、ガスケット９０は、端子板７１、封口板７２、防爆弁７３及び絶縁パッキング７４と、電池缶６０の周壁部６２の開口端部６２ａとによって挟み込まれる。これにより、電池缶６０の内部空間を密閉することができる。

（電極体）
電極体８０は、実施形態１と同様、図９に示すように、それぞれ帯状に形成された正極８１及び負極８２を、両者の間及び該正極８１の下側にセパレータ８３がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態で、渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。

ここで、図８では、実施形態１の図２と同様、電極体８０の外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図８も、図２と同様、電極体８０の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体８０の内周側にも正極８１、負極８２及びセパレータ８３が存在する。

正極８１、負極８２及びセパレータ８３の各構成は、実施形態１における正極３１、負極３２及びセパレータ３３の各構成と同様なので、詳しい説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態では、正極８１の正極リード８４が該セパレータ８３の開口側に位置するように、短手方向に折り畳まれたセパレータ８３の内側に正極８１が配置される。負極８２は、正極リード８４が負極リード８５とはセパレータ８３の短手方向の逆側（セパレータ８３の折曲部分８３ａ側）に位置するように、該セパレータ８３に重ね合わされる。これにより、正極リード８４と負極リード８５とは、セパレータ８３に対して短手方向の逆側にそれぞれ延びている。

セパレータ８３に対して短手方向の逆側にそれぞれ延びた正極リード８４及び負極リード８５は、それぞれ、電池缶６０の底部６１及び封口体７０の端子板７１に電気的に接続されている。

短手方向に折り畳まれたセパレータ８３に対し、上述のように正極８１及び負極８２を配置することにより、セパレータ８３の折曲部分８３ａは、電池ケース５１の底面側に位置する。これにより、電池ケース５１の底面側に衝撃を受けた場合でも、正極８１がセパレータ８３に対して電池ケース５１の底面側に突出するのを防止できる。また、セパレータ８３が熱収縮した場合でも、正極８１がセパレータ８３の折曲部分８３ａから突出するのを防止できる。

しかも、上述の構成にすることで、正極８１の正極活物質層が脱落した場合でも、セパレータ８３によって正極活物質層の粒子を受け止めることができるため、脱落した正極活物質層と電池缶６０との間で短絡が生じるのを防止できる。

なお、本実施形態では、正極８１を、短手方向に折り畳まれたセパレータ８３内に配置しているが、この限りではなく、負極８２を、短手方向に折り畳まれたセパレータ８３内に配置してもよい。また、本実施形態では、セパレータ８３の折曲部分８３ａを電池ケース５１の底面側に位置付けているが、この限りではなく、セパレータ８３の折曲部分８３ａを電池ケース５１の上面側に位置付けてもよい。

（実施形態３の効果）
この実施形態では、円柱状の巻回型電池５０においても、電極体８０の帯状のセパレータ８３を短手方向に折り畳んで、その内側に正極８１を配置することで、実施形態１の構成と同様の効果が得られる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記各実施形態では、帯状のセパレータ３３，８３は短手方向の中央部分で１回折り畳まれている。しかしながら、セパレータ３３，８３は、短手方向に２回以上、折り畳まれていてもよい。

前記実施形態１、２では、負極３２を、短手方向に折り畳まれたセパレータ３３内に配置しているが、この限りではなく、正極３１を、短手方向に折り畳まれたセパレータ３３内に配置してもよい。特に、電池ケース２がアルミニウム合金製以外であれば、正極３１及び負極３２のいずれか一方をセパレータ３３内に配置すればよい。

前記各実施形態では、正極３１，８１及び負極３２，８２は、それぞれ帯状に形成されるとともに、長手方向の一方側の端部を除いて、集電体上に活物質層が形成されている。しかしながら、正極３１，８１及び負極３２，８２の構成は、正極及び負極の電極として機能する構成であれば、どのような構成であってもよい。

前記各実施形態では、それぞれ帯状に形成された正極３１，８１及び負極３２，８２を、例えば両者の間及び一方の下側にセパレータ３３，８３がそれぞれ位置するように、セパレータ３３，８３に重ね合わせている。しかしながら、正極３１，８１、負極３２，８２、セパレータ３３，８３を重ねる順番は、二次電池を構成可能な順番であれば、どのような順番であってもよい。

前記各実施形態では、巻回型電池１をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、巻回型電池１はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。

本発明は、電池ケース内に、正極、負極及びセパレータを巻回してなる電極体が収納された巻回型電池に利用可能である。

１，５０：巻回型電池、２，５１：電池ケース、３０，８０：電極体、３１，８１：正極、３２，８２：負極、３３，８３：セパレータ、３３ａ，８３ａ：折曲部分

Claims (4)

1. それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体と、
   前記電極体を内部に収納する電池ケースとを備え、
   前記セパレータは、短手方向に折り畳まれていて、
   前記正極または前記負極は、前記セパレータによって挟み込まれることにより、前記セパレータによって覆われる、巻回型電池。
2. 請求項１に記載の巻回型電池において、
   前記セパレータは、折り畳んだ際に形成される折曲部分が前記電池ケースの底側に位置するように、該電池ケース内に配置される、巻回型電池。
3. 請求項１に記載の巻回型電池において、
   前記セパレータは、折り畳んだ際に形成される折曲部分が前記電池ケースの上側に位置するように、該電池ケース内に配置される、巻回型電池。
4. 請求項２または３に記載の巻回型電池において、
   前記折り畳まれたセパレータ内には、前記負極が配置される、巻回型電池。

Images